Гидрофобный цемент



Гидрофобный цемент
Гидрофобный цемент
Гидрофобный цемент
Гидрофобный цемент

 


Владельцы патента RU 2548637:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ростовский государственный строительный университет" РГСУ (RU)

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к изготовлению гидрофобных портландцементов и материалов на их основе. Технический результат - получение портландцемента, обладающего гидрофобными свойствами c увеличенными сроками его хранения в условиях высокой относительной влажности воздуха, без снижения качества цементного раствора и бетона на его основе. Гидрофобный цемент, включающий портландцемент и гидрофобизатор, причем портландцемент представлен в виде портландцементного клинкера, природного двуводного сульфата кальция, гидрофобизирующей добавки, содержащей смесь торфа и графита при следующем соотношении в пересчете на абсолютно сухое вещество, мас.%: торф - 0,5-99,5, графит - 0.5-99,5; или смесь торфа и угля при следующем соотношении в пересчете на абсолютно сухое вещество, мас.%: торф - 0,5-99,5, уголь - 0,5-99,5; или смесь графита, угля при следующем соотношении в пересчёте на абсолютно сухое вещество, мас.%: графит - 0,5-99,5, уголь - 0,5-99,5; или смесь торфа, графита и угля при следующем соотношении в пересчете на абсолютно сухое вещество, мас.%: торф - 0,5-99,5, графит - 0,5-99,5, уголь - 0,5-99,5 и дополнительно содержит добавку-пеногаситель при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцементный клинкер - 94,96-95,52, природный двуводный сульфат кальция - 3,96-3,98, гидрофобизирующая добавка - 0, 28- 0,30, добавка-пеногаситель - 0,20-0,80. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к изготовлению гидрофобных портландцементов и материалов на их основе. Технический результат - получение портландцемента с высокой водоотталкивающей способностью.

Известен способ изготовления гидрофобных цементов (авторское свидетельство №84554 Класс 80b, 320. Заявлено 30 апреля 1949 г. за №396455 в Гостехнику СССР), отличительная особенность которого заключается в том, что при помоле цементного клинкера, с целью повышения гидрофобности цемента, вводится добавка в количестве от 0,08 до 0,20% по весу цемента, состоящая из нафтеновых кислот или щелочных солей с олеиновой кислотой в соотношении от 9:1 до 1:1.

Также известен способ изготовления гидрофобно-пластифицированных цементов (авторское свидетельство №124862 Класс 80b, 319, опубликовано в «Бюллетене изобретений» №23 за 1959 г. ). Отличительной особенностью изобретения является то, что изготовление цементов, обладающих гидрофобными свойствами, осуществляют, вводя в цементные мельницы при помоле клинкера окисленный петролатум в количестве от 0,15 до 0,3% от веса цемента с целью придания цементному камню прочности в ранние сроки твердения цементного теста.

Наиболее близким техническим решением является способ получения гидрофобного цемента, включающий смешивание цемента и гидрофобной добавки - предварительно раздробленного до пылевидного состояния углеродсодержащего природного материала, причем указанный материал используют в количестве 0,5…10 мас. % в пересчете на абсолютно сухое вещество, и полученную смесь подвергают нагреву при температуре 180…350°C в течение 30-60 минут (Патент РФ №2220924, С04В 7/02, «Способ получения гидрофобного цемента», опубликовано: 10.01.2004). В качестве углеродсодержащего природного материала можно использовать торф низинного, или верхового, или переходного типа, или графит, или бурый уголь, или каменный уголь, или антрацит, или смесь торфа и графита при следующем соотношении в пересчете на абсолютно сухое вещество, мас. %: торф - 0,5÷99,5, графит - 0,5÷99,5, или смесь торфа и угля при следующем соотношении в пересчете на абсолютно сухое вещество, мас. %: торф - 0,5÷99,5, уголь - 0,5÷99,5, или смесь графита и угля при следующем соотношении в пересчете на абсолютно сухое вещество, мас. %: графит - 0,5÷99,5, уголь - 0,5÷99,5, или смесь торфа, графита и угля при следующем соотношении в пересчете на абсолютно сухое вещество, мас. %: торф - 0,5÷99,5, графит - 0,5÷99,5, уголь - 0,5÷99,5.

Недостатком представленного в способе состава является повышенное воздухововлечение в смесь, что ведет к увеличению пористости затвердевшего бетона или раствора на основе таких вяжущих.

При введении гидрофобизаторов в процессе интенсивного перемешивания при приготовлении бетонных и растворных смесей происходит вовлечение воздуха в состав смеси, поскольку гидрофобизатор является поверхностно-активным веществом. Воздухововлечение приводит к снижению прочности бетона (раствора) примерно на 5% на 1% вовлеченного воздуха. Для устранения этого негативного эффекта необходимо обеспечить удаление вовлеченного воздуха из состава смеси. С этой целью в смесь вводится пеногаситель.

Задачей, решаемой при создании предлагаемого изобретения, является уменьшение пористости и повышение прочности искусственного каменного материала за счет введения добавки-пеногасителя при сохранении гидрофобных свойств получаемого портландцемента.

Сущность изобретения заключается в том, что гидрофобный цемент, включающий портландцемент и гидрофобизатор, при этом портландцемент представлен в виде портландцементного клинкера, природного двуводного сульфата кальция, гидрофобизирующей добавки: содержащей смесь торфа и графита при следующем соотношении в пересчете на абсолютно сухое вещество, мас. %: торф - 0,5÷99,5, графит - 0,5÷99,5; или смесь торфа и угля при следующем соотношении в пересчете на абсолютно сухое вещество, мас. %: торф - 0,5÷99,5, уголь - 0,5÷99,5; или смесь графита и угля при следующем соотношении в пересчете на абсолютно сухое вещество, мас. %: графит - 0,5÷99,5, уголь - 0,5÷99,5; или смесь торфа, графита и угля при следующем соотношении в пересчете на абсолютно сухое вещество, мас. %: торф - 0,5÷99,5, графит - 0,5÷99,5, уголь - 0,5÷99,5 и дополнительно содержит добавку-пеногаситель при следующем соотношении компонентов, мас. %:

портландцементный клинкер 94,94…95,52
природный двуводный сульфат кальция 3,96…3,98
гидрофобизирующая добавка 0,3
добавка-пеногаситель 0,20…0,80

В качестве добавки-пеногасителея может использоваться антивспениватель, например Agitan Р801, или пеногаситель, например Peramin 50 РЕ, или пеногаситель, например Delfoam DP4.

Технический результат: изготовление гидрофобного цемента, обладающего увеличенным сроком хранения в условиях высокой относительной влажности воздуха, без заметного снижения качества цементного раствора и бетона на его основе по сравнению с указанным аналогом.

Характеристики материалов:

1. Портландцементный клинкер для производства портландцемента по ГОСТ 10178 или ГОСТ 31108;

2. Природный двуводный сульфат кальция (гипсовый камень) по ГОСТ 4013;

3. Гидрофобизирующая добавка по патенту РФ №2220924, С04В 7/02, содержащая, %:

- торф - 0,5÷99,5, графит - 0,5÷99,5;

или

- смесь торфа и угля при следующем соотношении в пересчете на абсолютно сухое вещество, мас. %: торф - 0,5÷99,5, уголь - 0,5÷99,5;

или

- смесь графита и угля при следующем соотношении в пересчете на абсолютно сухое вещество, мас. %: графит - 0,5÷99,5, уголь - 0,5÷99,5;

или

- смесь торфа, графита и угля при следующем соотношении в пересчете на абсолютно сухое вещество, мас. %: торф - 0,5÷99,5, графит - 0,5÷99,5, уголь - 0,5÷99,5.

4. Добавка-пеногаситель: Agitan Р801или Peramin 50 РЕ, или Delfoam DP4.

Agitan Р801 - смесь жидких углеводородов, жирных производных и небольшого количества кремния на аморфной кремниевой кислоте.

Peramin 50 РЕ - порошкообразный продукт на основе простых полиэфиров полиолов разработанных компаниями KERNEOS®.

5

Delfoam DP4 - порошкообразный продукт, смесь полиэфирных полиолов и натуральных жирных кислот и аморфного кремнезема.

Для пояснения способа получения гидрофобных цементов, а также их основных свойств, приведены таблица и примеры.

Поступающий портландцементный клинкер предварительно подвергается дроблению в щековой дробилке и отсеву зерен крупностью свыше 5 мм. Также подвергается дроблению и просеву природный двуводный сульфат кальция. Затем производится весовое дозирование необходимого количества портландцементного клинкера, максимальная крупность зерен которого не превышает 5 мм, природного двуводного сульфата кальция, максимальная крупность зерен которого также не превышает 5 мм, гидрофобизирующей добавки и добавки-пеногасителя. Отдозированные в необходимом количестве компоненты загружаются в шаровую мельницу барабанного типа, где осуществляется их совместный помол до удельной поверхности 3300…3500 см2/г. Одновременно при помоле в шаровой мельнице происходит перемешивание компонентов и достигается гомогенизация смеси.

В качестве гидрофобизирующего компонента может использоваться добавка на основе торфа низинного, или верхового, или переходного типа. Благодаря содержащимся в ее составе веществам битумного характера, которые сорбируются на минеральных частицах, при совместном помоле с портландцементным клинкером и природным двуводным сульфатом кальция придает получаемому в результате портландцементу достаточные гидрофобные свойства.

Добавка-пеногаситель дополнительно вводится для регулирования воздухововлечения в смесь и повышения прочности затвердевшего цементного камня. В качестве пеногасителя может вводиться силиконсодержащий антивспениватель Agitan Р 801, или универсальный бессиликоновый пеногаситель Peramin 50 РЕ, или пеногаситель Delfoam DP4. Благодаря введению указанной добавки пеногасителя удается снизить воздухововлечение растворной и бетонной смеси при механическом перемешивании и уменьшить потерю прочности, обусловленную наличием дополнительной пористости.

Получаемый в результате портландцемент обладает достаточными гидрофобными свойствами (по требованиям ГОСТ 10178-85 цемент является гидрофобным, если не впитывает в себя воду в течение 5 мин от момента нанесения капли воды на его поверхность) и при этом сохраняет свои прочностные показатели.

При этом соотношение компонентов, % массы смеси в пересчете на абсолютно сухое вещество следующее:

портландцементный клинкер 94,94…95,52
природный двуводный сульфат кальция 3,96…3,98
гидрофобизирующая добавка 0,3
добавка-пеногаситель 0,20…0,80

Пример 1. В качестве природного углеродсодержащего материала применялась гидрофобизирующая добавка на основе торфа низинного, или верхового, или переходного типа, например, в количестве 0,3 мас. % от общей массы цементного клинкера, природного двуводного сульфата кальция и пеногасителя. Смесь подвергали помолу в лабораторной шаровой мельнице в течение 1 ч 50 минут. Дополнительно в состав исходной смеси был добавлен антивспениватель Agitan Р801 в количестве 0,55 мас. %. Полученный цемент обладал значительным гидрофобным эффектом. Капля воды на его поверхности не впитывалась более 20 минут.

Пример 2. Аналогичен примеру 1, но в качестве добавки-пеногасителя используетя пеногаситель Peramin 50 РЕ в количестве 0,4 мас. %. Полученный цемент обладал значительным гидрофобным эффектом. Капля воды на его поверхности не впитывалась более 20 минут.

Пример 3. Аналогичен примеру 1, но в качестве добавки-пеногасителя используется пеногаситель Delfoam DP4 в количестве 0,4 мас. %. Полученный цемент обладал значительным гидрофобным эффектом. Капля воды на его поверхности не впитывалась более 20 минут.

1. Гидрофобный цемент, включающий портландцемент и гидрофобизатор, отличающийся тем, что портландцемент представлен в виде портландцементного клинкера, природного двуводного сульфата кальция, а гидрофобизирующая добавка содержит смесь торфа и графита при следующем соотношении в пересчете на абсолютно сухое вещество, мас.% : торф - 0,5-99,5, графит - 0,5-99,5; или смесь торфа и угля при следующем соотношении в пересчете на абсолютно сухое вещество, мас.%: торф - 0,5-99,5, уголь - 0,5-99,5; или смесь графита и угля при следующем соотношении в пересчете на абсолютно сухое вещество, мас.%: графит -0,5-99,5, уголь - 0,5-99,5; или смесь торфа, графита и угля при следующем соотношении в пересчете на абсолютно сухое вещество, мас.%: торф - 0,5-99,5, графит - 0,5-99,5, уголь - 0,5-99,5 и дополнительно содержит добавку-пеногаситель при следующем соотношении компонентов, мас.%:

портландцементный клинкер 94,94-95,52
природный двуводный сульфат кальция 3,96-3,98
гидрофобизирующая добавка 0,3
добавка-пеногаситель 0,20-0,80

2. Гидрофобный цемент по п. 1, отличающийся тем, что в качестве добавки-пеногасителя используется антивспениватель Agitan Р801.

3. Гидрофобный цемент по п. 1, отличающийся тем, что в качестве добавки-пеногасителя используется пеногаситель Peramin 50 РЕ.

4. Гидрофобный цемент по п. 1, отличающийся тем, что в качестве добавки-пеногасителя используется пеногаситель Delfoam DP4.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к составам добавок, используемых для интенсификации помола цементного клинкера. Интенсификатор помола цементного клинкера, содержащий пластификатор сульфонатного типа на основе смеси олигомерных продуктов конденсации нафталинсульфокислоты, включающей олигомеры с числом нафталиновых ядер от 2 до 25, в качестве пластификатора содержит композицию олигомерных продуктов конденсации нафталинсульфокислоты, модифицированных лигносульфонатов - лигносульфонатов, обработанных триэтаноламином при соотношении компонентов (масс.%): лигносульфонаты - 60-90, триэтаноламин - 10-40, водорастворимого соединения кремния - олигомерных силанол, содержащих по крайней мере 1 связь кремния с sp3-гибридизованным углеродом и смеси средних солей серосодержащих кислот со степенями окисления +6, +2 и -2 в соотношении 20-30:35-40:35-40, при следующем соотношении компонентов (масс.%): олигомерные продукты конденсации нафталинсульфокислоты - 30-97, модифицированные лигносульфонаты - 1-50, водорастворимое соединение кремния - 1-10, смесь средних солей серосодержащих кислот - 1-10.
Изобретение относится к области измельчения материалов, в частности к составам добавок, используемых для интенсификации помола клинкера при производстве цемента, при помоле шамота, боксита, корунда, периклаза, кварцита, угля, глинозема, доломита, руды и рудных концентратов.

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при производстве цементов различного назначения с активными минеральными добавками.

Изобретение относится к составу портландцемента и может быть использовано для получения новых видов цементов, используемых в строительстве, а также строительных растворах и бетонах на их основе.

Изобретение относится к составам цементов и может быть использовано для получения новых видов цементов, применяемых в строительстве, а также строительных растворах и бетонах на их основе.

Изобретение относится к составу цемента и может быть использовано в строительных растворах и бетонах на его основе. .

Изобретение относится к составу биоцидного портландцемента и может быть использовано в строительных растворах и бетонах на его основе. .

Вяжущее // 2466108
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для получения вяжущего и изделий на его основе, причем для его производства может быть применен портландцементный клинкер, хранившийся длительное время, в том числе во влажных условиях.

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при производстве различных бетонных и растворных смесей. В способе приготовления портландцементного вяжущего с добавлением высококальциевой золы теплоэлектростанций, включающий совместное измельчение активной минеральной добавки, портландцементного клинкера, гипсового камня, доменного граншлака, их смешивание, добавление высококальциевой золы в вяжущее осуществляют в момент приготовления бетонной или растворной смеси в пределах соотношения 10:90 - 50:50. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. Технический результат - снижение энергозатрат без снижения прочности и без повышения деформации расширения. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к производству облегченных тампонажных цементов, и может быть использовано в нефтегазовой отрасли при цементировании скважин, имеющих умеренную температуру. Способ получения цемента включает сушку кремнеземистой осадочной породы, ее смешивание и измельчение с портландцементным клинкером и гипсом, указанная сушка производится при температуре 350 - 400°С, а в качестве указанной кремнеземистой осадочной породы используют диатомит Ильинского месторождения, содержащий в пересчете на сухое вещество, мас.%: диоксид кремния 72,0 - 75,0; оксид алюминия 10,5 - 12,0; оксид кальция 0,5 - 0,6; оксид железа 5,0 - 5,5; оксид магния 0,3 - 0,6; оксид титана 0,71 - 0,75; примеси остальное. Технический результат - повышение прочности тампонажного облегченного цемента. 1 табл.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству гидравлических цементов и технологии их измельчения. Интенсификатор помола цемента содержит в своем составе кремнийорганические соединения нефункционального типа в виде полифенилсилоксана ПФС и диметилсилоксанового каучука СКТН при следующем соотношении компонентов, мас.%: полифенилсилоксан ПФС 40-60, диметилсилоксановый каучук СКТН 60-40. В способе применения указанного интенсификатора осуществляют его смешивание в процессе помола с цементным клинкером в количестве 0,1-0,5% от его массы. Для активизации реакционной способности нефункциональных кремнийорганических соединений, входящих в состав интенсификатора, используют метод механоактивации, в результате чего на их поверхности образуются ионы O2Si2- и O3Si3-, являющиеся активными центрами присоединения частиц цементного клинкера в твердофазной химической реакции. Технический результат - повышение уровня воздействия кремнийорганических соединений КОС нефункционального типа в составе интенсификатора помола на процесс размельчения цементного клинкера, повышение размолоспособности клинкера, уменьшение агрегации частиц цементного клинкера и их налипание на мелющие поверхности, управление процессом структурообразования цемента и регулирование его физико-техническими свойствами, применение в составе интенсификатора помола кремнийорганических соединений, являющихся побочными продуктами химического производства, безвредными для здоровья людей и окружающей среды, повышение прочности изделий и строительных конструкций, изготовленных на основе модифицированного цементного композита. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к производству смешанных вяжущих, предназначенных для низкомарочных бетонов и растворов, которые могут найти применение для малоэтажного и коттеджного строительства. Техническим результатом изобретения является повышение качества и адгезионной прочности смешанных вяжущих, сокращение расхода цемента и утилизация промышленных отходов при их производстве. Cмешанное механоактивированное вяжущее общестроительного назначения, включающее глину, портландцемент М400, в качестве основного компонента содержит золу от сжигания лузги подсолнечника, следующего химического состава, мас.%: SiO2 - 8,64, Al2O3 - 8, Fe2O3 - 2,4, CaO+ MgO - 40,59, SO3 - 6,41, R2O - 20,16, прочие - 13,83, при следующем соотношении компонентов, мас.%: глина 15-35, цемент 15-25, зола от сжигания лузги подсолнечника - остальное. 2 табл.

Изобретение относится к составу и способу изготовления наноцемента (НЦ) на основе портландцементного клинкера (ПК) и модификатора (М) -нафталинсульфонатов (НС). Состав и способ могут быть использованы в цементной промышленности и строительной индустрии. ПК включает минеральные фазы - алит и белит (блочные микрокристаллы), алюминаты и алюмоферриты кальция, а частицы заключены в нанооболочки (капсулы) из НС толщиной 30-100 нм при удельной поверхности 400-600 м2/кг. В НЦ по изобретению молекулярная масса (ММ) НС в капсулах 600-800 Да. Поверх капсул расположен диффузный слой (Д-слой) из дросселированных при помоле НС с ММ 300-600 Да, а под капсулами - слой травленых минеральных фаз (ТМФ-слой) - результат контактного взаимодействия при наклеивании капсул кислотного характера на щелочную алитовую подложку. Толщина ТМФ-слоя 2-50 нм. Он включает наноблоки алита размерами 1-20 нм. Технический результат - повышение сохраняемости НЦ не менее 1 года без потерь прочности, водоредуцирующий фактор и защита цементного камня от карбонизации; ускорение роста прочности НЦ и бетона на его основе и повышение ее уровня на 3-4 класса против портландцемента. НЦ включает сульфатно-кальциевый компонент и минеральные добавки, как активные, так и наполнители. Способ изготовления НЦ - совместный помол указанных компонентов до достижения: а) полноты покрытия капсул Д-слоем по критерию минимальной степени агрегации частиц, определяемой по методу воздухопроницаемости; б) полноты покрытия ПК-компонента ТМФ-слоем по критерию двойного максимума на графике тепловыделения приготовленного из продукта помола цементного теста в процессе схватывания в калориметре. Оба показателя интегральные и характеризуют готовность продукта. 4 з.п. ф-лы, 5 ил., 4 табл., 5 пр.

Изобретение относится к производству вяжущих материалов, может быть использовано для получения общестроительных цементов. Технический результат заключается в расширении ассортимента широкодоступных активных минеральных добавок для производства цемента, расширении сырьевой базы эффективных, широкодоступных активных минеральных добавок для производства цемента, повышении качества и снижении себестоимости производства цемента, утилизации крупнотоннажных техногенных отходов ТЭЦ и разработке способа приготовления широкодоступной активной минеральной добавки. Активная минеральная добавка для цемента содержит низкокальциевые золошлаковые отходы ТЭЦ с содержанием оксида алюминия 17,75% и гипсосодержащий компонент, в качестве которого используют побочный продукт производства фосфорной кислоты фосфогипс, при следующем соотношении компонентов, мас. %: золошлаковые отходы - 66,7; фосфогипс - 33,3. 2 н.п. ф-лы, 6 табл.
Наверх